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May 18, 2023

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Relatórios Científicos volume 13,

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 7740 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

Este estudo é sobre a quantificação e validação dos níveis de BDNF no soro e plasma de camundongos usando um imunoensaio sensível. Embora os níveis de BDNF sejam prontamente detectáveis ​​no soro humano, as implicações funcionais dessas medições não são claras, pois o BDNF liberado das plaquetas sanguíneas humanas é o principal contribuinte para os níveis séricos de BDNF. Como as plaquetas do camundongo não contêm BDNF, esse fator de confusão está ausente no camundongo. Consequentemente, os níveis de BDNF no soro e plasma de camundongos foram indistinguíveis em 9,92 ± 1,97 pg/mL para soro e 10,58 ± 2,43 pg/mL para plasma (p = 0,473). Esses níveis são aproximadamente mil vezes menores do que os medidos em soro humano e a pré-adsorção com anti-BDNF, mas não com anticorpos monoclonais anti-NGF ou anti-NT3, reduziu acentuadamente o sinal de BDNF. Esses resultados abrem a possibilidade de explorar a relevância dos níveis de BDNF como um biomarcador em fluidos corporais acessíveis usando modelos de camundongos existentes que imitam condições patológicas humanas.

O diagnóstico de doenças neurodegenerativas e o monitoramento de intervenções terapêuticas se beneficiariam muito com o desenvolvimento e validação de biomarcadores relevantes. Dadas as múltiplas funções do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), seria desejável ter métodos confiáveis ​​e eficientes para medir os níveis de BDNF em modelos animais adequados e fluidos corporais relevantes. Embora vários ensaios de imunoabsorção enzimática (ELISAs) de BDNF estejam disponíveis, eles só permitem medições em tecidos onde os níveis de BDNF são comparativamente altos, como em extratos cerebrais ou soro humano. Por outro lado, a sensibilidade desses ELISAs não é suficiente para medir os níveis de BDNF no soro de camundongos1,2,3,4. Como o camundongo é o modelo animal mais comumente usado para testar a relevância de biomarcadores e possíveis correlações com condições que refletem doenças humanas, nos propusemos a medir os níveis de BDNF em amostras de sangue de camundongo usando um ELISA altamente sensível disponível comercialmente. Em camundongos, ao contrário dos humanos, o gene Bdnf não é expresso em níveis significativos nos megacariócitos3, fonte do BDNF armazenado nas plaquetas humanas e liberado na ativação e degranulação plaquetária durante o processo de coagulação do sangue. No entanto, resultados recentes indicam que o BDNF está presente no sangue de camundongos e se origina de outras fontes além das plaquetas, incluindo a musculatura esquelética4. Além disso, o BDNF no sangue de camundongos demonstrou no mesmo estudo ser de relevância fisiológica e capaz de ativar o receptor truncado de BDNF TrkB, denominado TrkB.T1, expresso pelas células β pancreáticas4. Como o receptor TrkB.T1 é amplamente expresso fora do sistema nervoso, parece provável que o BDNF derivado do sangue tenha como alvo tecidos além do pâncreas endócrino. A extensão em que as variações nos níveis de BDNF no sangue do camundongo se correlacionam com as condições que afetam a função do sistema nervoso permanece incerta, pois ainda não foi possível quantificar os níveis de BDNF no sangue do camundongo.

Relatamos a caracterização e validação de um BDNF ELISA que permite medições dos níveis de BDNF no sangue de camundongos. Esses níveis foram três ordens de grandeza menores do que os encontrados em primatas5 e em linha com a falta de expressão gênica detectável de Bdnf em megacariócitos de camundongos; não foram encontradas diferenças nos níveis de BDNF entre soro e plasma de camundongos.

Amostras de sangue foram coletadas de camundongos machos e fêmeas adultos e os níveis de BDNF determinados de acordo com as instruções do fabricante (consulte a seção "Métodos"). Verificou-se que as concentrações médias de BDNF no soro estavam na faixa baixa de pg/ml e não diferiam significativamente entre homens e mulheres, com p = 0,126, teste t não pareado (ver Fig. 1a,b). Embora os níveis séricos relatados de BDNF em humanos variem consideravelmente (ver, por exemplo, Polacchini et al. 20156 e Naegelin et al. 20187 e referências nele contidas), eles são aproximadamente mil vezes maiores em humanos, refletindo a liberação do conteúdo de plaquetas durante a coagulação do sangue . A falta de expressão significativa do gene Bdnf em megacariócitos de camundongos e a falta associada de BDNF em experimentos de Western blot com lisados ​​de plaquetas de camundongos3, nos levou a medir os níveis de BDNF no plasma, tanto em animais machos quanto fêmeas, usando o mesmo BDNF ELISA que para soro (Fig. 2a,b). Amostras de soro foram coletadas de mais 12 camundongos (6 machos, 6 fêmeas, todos com 8 semanas de idade) e amostras de plasma de mais 12 camundongos (6 machos, 6 fêmeas, todos com 8 semanas de idade). As concentrações médias de BDNF não diferiram significativamente: 9,92 ± 1,97 pg/mL para soro e 10,58 ± 2,43 pg/mL para plasma (p = 0,473, teste t não pareado). Nenhuma diferença foi encontrada entre homens e mulheres em soro ou plasma: soro masculino 10,31 ± 1,64 pg/mL, soro feminino 9,53 ± 2,34 pg/mL (p = 0,512), plasma masculino 10,58 ± 3,01, plasma feminino 10,57 ± 1,98 pg/ mL (p = 0,999, teste t não pareado). Os dados confirmam que em camundongos, as plaquetas não são a fonte de BDNF encontrada no sangue, ao contrário dos humanos, onde elas contêm um reservatório principal (ver acima), resultando em concentrações séricas de BDNF em humanos aproximadamente dez vezes maiores do que no plasma7,8.